本发明涉及粉末冶金技术领域，尤其涉及一种双水口同时雾化的水雾化钢铁粉末生产工艺。
背景技术：
水雾化钢铁粉末的生产是用高压水将熔融的钢液在雾化器内切断、分散、裂化而成为微小液滴，再经脱水、烘干、筛分、生粉高温还原、粉饼破碎、筛分、合批等工序精制而成。
高纯净度、高稳定性的水雾化钢铁粉末有利于为优质的无偏析混合铁粉提供良好的基础铁粉，从而为高品质的粉末冶金制品制造奠定基础。因此，生产高纯净度、高稳定性的水雾化铁粉一直是铁粉生产厂家的目标。
目前，国内水雾化生产钢铁粉末的工艺仍存在的以下问题：一次雾化钢水量少(最大为40吨)，钢水过热度高，且现有雾化模式采取单水口雾化，雾化效率低，而雾化过程中钢水温度由高到低不断变化，造成松装密度与粒度分布波动(开始时和结束时的差异)比较大。
技术实现要素：
本发明提供了一种双水口同时雾化的水雾化钢铁粉末生产工艺，在实现高效生产水雾化钢铁粉末的同时，增加可雾入钢水量，提高铁粉的纯净度和稳定性。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
一种双水口同时雾化的水雾化钢铁粉末生产工艺，所制备的水雾化钢铁粉末的化学成分按重量百分比组成为：c≤0.30％；si≤0.030％；mn≤0.13％；p≤0.015％；s≤0.015％；[o]≤200ppm，其余为fe及不可避免的杂质；其生产工艺包括如下步骤：
1)冶炼；
以铁水及废钢为原料，其中铁水所占重量比＞50％，电炉冶炼好的钢水成分为：c≤0.15％；si≤0.030％；mn≤0.13％；s≤0.080％，出钢温度为1620～1660℃；
2)精炼；
采用lf精炼炉精炼，精炼过程总加热时间≥70min；钢水入精炼炉，按20～80kg/t钢加入白灰，再加入50～200kg助溶剂，氩气搅拌脱硫，氩气流量20～150l/min,添加增碳剂50～200kg，出钢前喂钙铝线脱氧，钙铝线加入量为0.5～2.0m/t钢，控制钢水中[o]含量≤200ppm，控制其它元素重量百分比含量：c≤0.30％，s≤0.015％，p≤0.015％；当钢水成分及氧含量满足要求后准备出lf精炼，出lf精炼炉前10min采用大氩气搅拌，氩气流量100～200l/min，同时升温至雾化开始温度：1630℃～1680℃；
3)雾化；
自lf精炼炉出钢后采用设置有双水口的钢水罐吊运钢水，将2个中间包分别放置在雾化平台上，雾化平台上安装2个雾化喷嘴；调整中间包的位置，使2个中间包的入口分别位于对应雾化喷嘴的正下方；
当钢水罐到达雾化平台上方时，满足下列雾化条件：高压水压力12～16mpa，高压水流量400～800m3/h；钢水罐的2个水口同时打开进行雾化，雾化期间控制中间包内液面高度在其容积的2/3以上，雾化结束温度1580～1620℃，钢水雾化效率600～900kg/min；
4)干燥；
2个中间包内雾化后的钢铁粉末分别进行干燥，依次经双磁选脱水、真空脱水及干燥炉烘干，其中干燥炉的电机频率≥25hz，排气温度≥100℃；
5)混料：采用双锥形混料机混料，混料周期大于10min。
所述雾化过程中，采用测温装置检测钢水实时温度。
钢水罐车上设称重系统，连续显示钢水罐内剩余钢水重量，检测雾入的钢水量。
所述中间包的入口直径为φ20～φ26mm。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)现有雾化生产模式为单水口雾化，对生产效率形成制约；本发明在提高铁粉稳定性的同时，大大提高了雾化效率；
(2)通过改进制粉工艺，提高铁粉纯净度，减小铁粉性能波动，保证高纯净度、高稳定性、高效率的铁粉生产。
具体实施方式
本发明所述一种双水口同时雾化的水雾化钢铁粉末生产工艺，所制备的水雾化钢铁粉末的化学成分按重量百分比组成为：c≤0.30％；si≤0.030％；mn≤0.13％；p≤0.015％；s≤0.015％；[o]≤200ppm，其余为fe及不可避免的杂质；其生产工艺包括如下步骤：
1)冶炼；
以铁水及废钢为原料，其中铁水所占重量比＞50％，电炉冶炼好的钢水成分为：c≤0.15％；si≤0.030％；mn≤0.13％；s≤0.080％，出钢温度为1620～1660℃；
2)精炼；
采用lf精炼炉精炼，精炼过程总加热时间≥70min；钢水入精炼炉，按20～80kg/t钢加入白灰，再加入50～200kg助溶剂，氩气搅拌脱硫，氩气流量20～150l/min,添加增碳剂50～200kg，出钢前喂钙铝线脱氧，钙铝线加入量为0.5～2.0m/t钢，控制钢水中[o]含量≤200ppm，控制其它元素重量百分比含量：c≤0.30％，s≤0.015％，p≤0.015％；当钢水成分及氧含量满足要求后准备出lf精炼，出lf精炼炉前10min采用大氩气搅拌，氩气流量100～200l/min，同时升温至雾化开始温度：1630℃～1680℃；
3)雾化；
自lf精炼炉出钢后采用设置有双水口的钢水罐吊运钢水，将2个中间包分别放置在雾化平台上，雾化平台上安装2个雾化喷嘴；调整中间包的位置，使2个中间包的入口分别位于对应雾化喷嘴的正下方；
当钢水罐到达雾化平台上方时，满足下列雾化条件：高压水压力12～16mpa，高压水流量400～800m3/h；钢水罐的2个水口同时打开进行雾化，雾化期间控制中间包内液面高度在其容积的2/3以上，雾化结束温度1580～1620℃，钢水雾化效率600～900kg/min；
4)干燥；
2个中间包内雾化后的钢铁粉末分别进行干燥，依次经双磁选脱水、真空脱水及干燥炉烘干，其中干燥炉的电机频率≥25hz，排气温度≥100℃；
5)混料：采用双锥形混料机混料，混料周期大于10min。
所述雾化过程中，采用测温装置检测钢水实时温度。
钢水罐车上设称重系统，连续显示钢水罐内剩余钢水重量，检测雾入的钢水量。
所述中间包的入口直径为φ20～φ26mm。
以下实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。下述实施例中所用方法如无特别说明均为常规方法。
【实施例1】
冶炼：钢水量共计65吨，其中铁水35吨，废钢30吨；采用75吨康思迪电炉冶炼，冶炼后的钢水成分(按重量百分比计)为：c0.12％；si0.020％；mn0.12％；s0.070％；出钢温度1640℃。
精炼：采用120吨lf精炼炉，精炼过程的总加热时间为90min；钢水入炉精炼，按30kg/t钢加入白灰，助溶剂加入量为150kg，大氩气量搅拌脱硫，氩气流量为100l/min，添加增碳剂150kg。出钢前，喂钙铝线1.5m/t钢进行脱氧，控制钢水[o]含量为100ppm，c的重量百分比含量为0.2501％，s的重量百分比含量为0.0093％，p的重量百分比含量为0.0064％，si的重量百分比含量为0.026％，mn的重量百分比含量为0.102％。当钢水成分和氧含量满足上述要求后准备出lf精炼，在出精炼前10min采用180l/min大氩气量搅拌并升温至雾化开始温度1666℃。
雾化：精炼炉出钢后用设置双水口的钢水罐吊运钢水，将2个中间包分别放置在雾化平台上，雾化平台上安装有2个雾化喷嘴，调整中间包位置使2个中间包入口分别处于对应喷嘴的正下方。当钢水罐到达中间包上方时，满足以下雾化条件：中间包入口直径为φ23mm，高压水压力13.5mpa，高压水流量700m3/h。钢水罐的2个水口同时打开开始雾化，期间控制中间包内液面高度在总容积的三分之二以上，既要防止中间包内液面钢液溢出，也要防止断流，雾化开始温度1666℃，雾化结束温度1580℃，钢水雾化效率802.3kg/min。
干燥：采用2条双磁选脱水设备、2台真空脱水设备及2台干燥炉，分别对2个中间包内的铁粉进行干燥；干燥炉电机频率30hz，干燥炉排气温度140℃。
【实施例2】
冶炼：总钢水量为70吨，其中铁水40吨，废钢30吨；采用75吨康思迪电炉冶炼，冶炼后的钢水成分(按重量百分比计)为：c0.10％；si0.004％；mn0.10％；s0.080％，出钢温度1654℃。
精炼：采用120吨lf精炼炉，精炼过程的总加热时间100min；按50kg/t钢加入白灰，助溶剂加入量为200kg，大氩气量搅拌脱硫，氩气流量为90l/min，增加增碳剂170kg。出钢前喂钙铝线1.8m/t钢进行脱氧，控制钢水中[o]含量80ppm，c的重量百分比含量为0.2724％，s的重量百分比含量为0.0104％，p的重量百分比含量为0.009％，si的重量百分比含量为0.024％，mn的重量百分比含量0.090％。当钢水成分和氧含量满足上述要求后准备出lf精炼，在出精炼前10min采用200l/min大氩气量搅拌并升温至雾化开始温度1677℃。
雾化：精炼炉出钢后用设置双水口的钢水罐吊运钢水，将2个中间包分别放置在雾化平台上，雾化平台上安装2个雾化喷嘴，调整中间包位置，使中间包的入口分别处于对应喷嘴的正下方。当钢水罐到达中间包上方时，满足以下雾化条件：中间包入口直径为φ24mm，高压水压力15.0mpa，高压水流量800m3/h。钢水罐的2个水口同时打开开始雾化，期间控制中间包内液面高度在总容积的三分之二以上，既防止中间包内液面钢液溢出，也要防止断流，雾化开始温度1677℃，雾化结束温度1600℃，钢水雾化效率794.44kg/min。
干燥：采用2条双磁选脱水设备、2台真空脱水设备及2台干燥炉，分别对2个中间包内的铁粉进行干燥；干燥炉电机频率40hz，干燥炉排气温度120℃。
如表1所示，是本发明所述双水口同时雾化的水雾化生产铁粉工艺与常规的单水口雾化的水雾化生产铁粉工艺的过程数据对比，其中样品号1#、2#对应的是采用双水口同时雾化的水雾化生产铁粉工艺，样品号3#对应的是采用单水口雾化的水雾化生产铁粉工艺。
表1
通过上述比较，本发明所生产的钢铁粉末在雾化量、雾化效率、钢液硫含量、锰含量、磷含量及氧含量等方面明显优于常规方式生产的钢铁粉末。
本发明所述生产工艺与常规生产工艺相比，具有如下技术优势：(1)采用75吨康思迪电炉+120吨lf精炼炉的冶炼模式，有助于一次性提供65～75吨化学成分均匀度一致的钢水，再通过与双水口雾化系统、2条双磁选脱水设备、2台真空脱水设备及2台干燥炉，以及2台双锥型混料机的配套设备，可保证一次性生产出65～75吨物理性能一致的雾化铁粉；(2)采用双水口同时雾化的工艺方法，雾化效率可达到600～900kg/min，大大提高了雾化效率，降低了生产成本；(3)降低了出钢温度，减小雾化铁粉的松比及粒度波动。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。